UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI JOAQUIN RILLO VIABILIDADE ECÔNOMICA DO REÚSO DA ÁGUA NA CONSTRUÇÃO CIVIL

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1 UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI JOAQUIN RILLO VIABILIDADE ECÔNOMICA DO REÚSO DA ÁGUA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SÃO PAULO 2006

2 2 JOAQUIN RILLO VIABILIDADE ECÔNOMICA DO REÚSO DA ÁGUA NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi Orientador: Prof. Dr. José Rodolfo Martins SÃO PAULO 2006

3 3 JOAQUIN RILLO VIABILIDADE ECÔNOMICA DO REÚSO DA ÁGUA NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi Trabalho: em: de de Nome do Orientador Nome do professor da banca Comentários:

4 4 AGRADECIMENTOS Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. José Rodolfo Martins, achei o caminho pelas orientações nos momentos certos. Minha namorada, Priscila, pela ajuda na busca de informações, Sra. Nilze pelas correções de linguagem e português. Família, pela ajuda técnica e cooperação no uso do computador.

5 5 RESUMO O presente trabalho expõe a possibilidade de obter economias financeiras, ecológicas, etc., através do reúso de água proveniente de um uso primário dentro da construção civil (na industria ou na própria obra). Deve-se considerar o reúso de água como parte de um processo onde se abrangem mais atitudes como o uso racional ou eficiente da água, o qual abrange também o controle de perdas e desperdícios, e a minimização da produção de efluentes e do consumo de água. Dentro dessa lógica, os esgotos gerados na construção civil podem ser tratados de forma simplificada e reaproveitados em processos onde a qualidade da água requerida não é alta. No sistema de reúso normalmente se somam as águas de chuva, pois o fim que se dá à água de reúso não exige mais qualidade do que a água da chuva possui, considerando que a mesma passe por processos de decantação e não acumule sujeiras carreadas do piso. Palavras Chave: Água, Construção Civil.

6 6 ABSTRACT This work exposes the possibility to obtain financial, ecological and hydric resources savings through the reuse of water originating from a primary use inside the civil construction (in the industry or in the work itself). It is necessary to think the reuse of water like part of a process where more "attitudes" are included like the rational or efficient use of the water, which includes also the control of losses and wastes, and the reduction of the production of effluent ones and of the consumption of water. On this logic, the drains produced in the civil construction can be treated as a form simplified and re-used in processes where the quality of the applied water is not "high". Normally the water of rain "are added up" to the system of reuse since it finality does not demand any more quality than it already has after a decantation process and not having accumulated dirty brought from the floor. The project is about a ready mix concrete plant in the metropolitan region of São Paulo in the district of the Água Branca. Key Words: Water, Civil Construction.

7 7 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Ilustração Ciclo hidrológico (ambientalbrasil, 2005)...20 Ilustração 5.2 Fluxograma de Tipos de Reúso. (DAEE, 2000)...39 Ilustração 5.3 Caixa separadora de óleo. (Alpina Ambiental, 2004)...42 Ilustração 5.4 Esquema de tratamento de água. (CETESB 1989)...45

8 8 LISTA DE TABELAS Tabela 5.1 Recursos Hídricos (ONU, 2004)...28 Tabela 6.1 Produtividade na usina de concreto anterior ao reúso Tabela 6.2 Produtividade após a implantação do sistema Tabela 6.3 Demonstrativo de consumo de água...61

9 9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANA CETESB DAEE DBO DQO IPMCA OD ONU PH SABESP Agencia Nacional de Água Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental Departamento de Águas e Energias do Estado de São Paulo Demanda Bioquimica de Oxigenio Demanda Quimica de Oxigenio Indice de Parametros Minimos para a Preservação da Vida Aquatica Oxigenio Dissolvido Organização das Nações Unidas Potencial Hidrogeniônico Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo

10 10 LISTA DE SÍMBOLOS t/ano Toneladas por Ano g/m³ Gramas por metro cúbico mg/l Miligramas por Litro ºC Graus Celcius atm Atmosfera Kg Quilograma m³ metros cúbicos l/m³ Litros por metro cúbico m³/h l/h metros cúbicos por hora Litros por hora

11 11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivo Específico MÉTODO DE PESQUISA JUSTIFICATIVA ÁGUA Principais Variáveis Físicas e Químicas da Água Cor Resíduo Total Temperatura Turbidez Demanda Química de Oxigênio (DQO) Òleos e Graxas Oxigênio Dissolvido (OD) Potencial Hidrogeniônico (ph) Potássio Série de Nitrogênio - (amônia, nitrato, nitrito e nitrogênio orgânico) Surfactantes Água Doce Principais Leis Sobre o Uso da Água A propriedade das Águas e sua Outorga de Uso e Reúso A Cobrança Pelo Uso da Água O REÚSO DA ÁGUA...37

12 O Reúso das Águas de Chuva Tratamentos Básicos para Reúso da Água VIABILIDADE ECONÔMICA DO REÚSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica ESTUDO DE CASO Objetivos da empresa na implantação do sistema de reúso dos efluentes Consumo de água em cada processo da usina Fontes de Abastecimento Sistema de reúso Custos do sistema CONCLUSÕES...68 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...69 ANEXOS...70

13 13 1. INTRODUÇÃO A grande demanda pela água potável é assunto já bastante debatido e estudado nos meios científicos. A importância da água para a vida não só humana como de quase todos os seres que habitam este planeta é vital, sem ela seria impossível a nossa existência. Quando vistamos lagoas, rios, represas etc, temos a impressão de que a água limpa não é tão escassa e valiosa quanto realmente ela o é. Diversos fatores contribuíram para tornar a água uma substancia rara, dentre eles podemos citar, como os principais: Crescimento populacional; Poluição da água por falta de saneamento; O desmatamento; A construção de hidroelétricas e a conseqüente mudança no curso dos rios; O desperdício; As mudanças climáticas Segundo uma estimativa da ONU apenas um quarto da humanidade terá água para as suas necessidades mínimas em 2050, isto faz com que este assunto seja tratado como uma das preocupações prioritárias da ONU. Um décimo de toda a água doce do planeta está no Brasil, mas a distribuição é bastante irregular. Cerca de 80% de todo o recurso brasileiro está na Amazônia, uma região com densidade demográfica muito baixa, onde apenas 5% dos brasileiros vivem. Os rios estão longe de ser a única riqueza brasileira, o país tem um dos maiores estoques de água subterrânea, mangues, áreas alagadas e um litoral imenso.o Brasil se assemelha a outros paises quando falamos em distribuição do consumo de água: 63% - Irrigação; 18% - Uso doméstico;

14 14 14% - Uso Industrial; 5% - Bebida de animais de criação. A disputa pela água em cidades do Brasil onde a agricultura é bastante praticada começou há mais de 20 anos, quando as secas e os muitos interessados no seu uso começaram a sentir a sua falta. Inclusive houve e há casos ainda onde a briga chega a colocar a relação em choque entre dois municípios vizinhos e que dividem a mesma bacia, em situação bastante complicada, demandando uma intervenção por parte do Governo Federal para poder chegar a acertos amigáveis. Uma das principais desavenças entre interessados em água ocorre muitas vezes quando há agricultores X hidroelétricas. Nos tempos atuais estamos vivenciando uma briga ao redor do São Francisco, colocando diversas regiões em alerta, motivando diversos estudos envolvendo as mais variadas possibilidades e previsões do que poderá acontecer se tais modificações forem realmente feitas. De acordo com a Agência Nacional de Águas, cerca de 40% da água captada e tratada para distribuição se perde no caminho até as torneiras, devido à falta de manutenção das redes, ao roubo, entre outros. Este fato não ocorre apenas no Brasil, outros países considerados desenvolvidos têm índices muito parecidos. No Estado de São Paulo a SABESP tem obtido marcas importantes no combate ao desperdício, fazendo a manutenção preventiva das redes de distribuição e troca dos ramais antigos pelos mais modernos e com menor índice de vazamentos. Como já explanado acima podemos ver a importância da água para a existência humana, com isso o reuso da água torna-se um aliado importante no planejamento e utilização dos recursos hídricos, representando um potencial que visa à racionalização do uso da água.

15 15 A reutilização ou o reúso de água não é um conceito novo e tem sido praticado em todo o mundo há muitos anos. Existem relatos de sua prática na Grécia Antiga, com a disposição de esgotos e sua utilização na irrigação. Ao liberar as fontes de água de boa qualidade para abastecimento público e outros usos prioritários, o uso de esgotos contribui para a conservação dos recursos hídricos.o reúso reduz a demanda sobre os mananciais de água devido à substituição da água potável por uma água de qualidade inferior. Tal substituição é possível em função da qualidade requerida ser inferior, como exemplo podemos citar a construção civil que para confecção de argamassas e cura de peças de concreto permite que alguns tipos de reúso sejam aplicados retirando da água poluída apenas as impurezas que possam trazer algum tipo de prejuízo á estrutura da argamassa. Outros exemplos onde já é feito o reúso da água pela indústria: Irrigação paisagística: parques, cemitérios, campos de golfe, faixas de domínio de auto-estradas, campus universitários, cinturões verdes, gramados residenciais. Irrigação de campos para cultivos: viveiros de plantas ornamentais, proteção contra geadas. Usos industriais: refrigeração, alimentação de caldeiras, água de processamento. Recarga de aqüíferos: recarga de aqüíferos potáveis, controle de intrusão marinha, controle de recalques de subsolo. Usos urbanos não-potáveis: irrigação paisagística, combate ao fogo, descarga de vasos sanitários, sistemas de ar condicionado, lavagem de veículos, lavagem de ruas e pontos de ônibus, etc. Finalidades ambientais: aumento de vazão em cursos de água, aplicação em pântanos, terras alagadas, indústrias de pesca. A água de chuva que escoa em áreas urbanas, usualmente vai dos telhados, e dos pisos para as bocas de lobo aonde, como "solvente universal", vai carreando todo tipo de impurezas, dissolvidas, suspensas, ou simplesmente arrastadas, para um

16 16 córrego que vai acabar dando num rio, etc. Essa água sofre um processo natural de diluição e autodepuração, ao longo de seu percurso hídrico, nem sempre suficiente para depurá-la.

17 17 2. OBJETIVOS O estudo realizado tem como principal objetivo demonstrar que há sistemas de reúso de água simples que podem ajudar uma obra/indústria a diminuir seus gastos com água, dentre outros. 2.1 Objetivo Geral Apresentar um projeto de reúso de água, buscar maneiras de fazê-lo economicamente viável e colaborar imensamente com a sociedade no combate ao desperdício e falta de água, que tanto nos afeta e preocupa. Demonstrar à sociedade, mais especificamente às construtoras e fabricantes de produtos para a construção civil, que hoje há situações onde é viável economicamente investir num projeto para reúso da água, que este projeto se pagará ao longo de um período previamente estipulado, no momento de idealização do projeto a ser implantado. 2.2 Objetivo Específico Diminuir os custos de água gerados nas construtoras e fabricantes de produtos da construção civil. Despertar nos interessados a idéia de que há casos onde é mais barato (a longo prazo) fazer um sistema de reúso de água gerada no processo industrial da empresa e juntamente utilizar águas pluviais para fins menos nobres que a mesma empresa precise e que atualmente utiliza água comprada para este fim.

18 18 3. MÉTODO DE PESQUISA Os métodos de pesquisa adotados contemplam a busca de informações especificas e atuais. Por se tratar de um trabalho que visa uma solução econômica para o uso da água, as informações quantitativas e relacionadas aos preços de mercado praticados hoje serão de extrema importância para tornar o trabalho realista. Analisar livros técnicos e definir quais assuntos se tornam pertinentes ao reúso da água. Revistas atuais e reportagens de jornal para enriquecer e cada vez mais fixar a atualidade com seus recursos e as dificuldades impostas pelos órgãos governamentais, como base da pesquisa.

19 19 4. JUSTIFICATIVA Expôr a possibilidade de economizar água potável por água já processada. Fundamentalmente, colocar a opção de diminuir custos, utilizando-se destes sistemas. Hoje (e já faz tempo) as empresas buscam incansavelmente a diminuição de custos. Preocupações com o meio ambiente são secundárias, ou seja, convencer empresas a investir num sistema de reúso de água apenas por ser ecologicamente correto é raro; são poucas as empresas que implantaram este tipo de reúso em épocas onde a água tratada era muito mais barata do que hoje. Assim, se levarmos em conta os custos gerados para atender as leis relativas meio ambiente/saneamento da água descartada e da água comprada, pode se tornar viável, economicamente, para alguns casos, a implantação do reúso da água.

20 20 5 ÁGUA Desde que a vida surgiu no planeta há mais de 3 bilhões de anos as condições de temperatura e pressão que passaram a ocorrer na Terra causaram um acúmulo de água na superfície, nos estados líquido e sólido, formando-se assim o ciclo hidrológico. A importância deste ciclo para qualquer ser vivo que habita o planeta terra é vital (ambientalbrasil, 2005). A figura ilustra o Ciclo Hidrológico, (Ilustração 5.1). Ilustração Ciclo hidrológico (ambientalbrasil, 2005) Hoje, no Brasi,l temos varias classificações para a água, entre elas: Águas Urbanas: Resultam de chuva, lavagem de pisos, quintais, regas, etc. As águas residuais transportam quantidade enorme de materiais poluentes, que se não forem retirados, prejudicam a qualidade das águas dos rios, comprometendo toda a fauna e flora, mas também todos os meios de utilização delas como a pesca, a balneabilidade, a navegação, a geração de energia, etc.

21 21 Água Mineral: Águas Minerais (definição do código de águas minerais do Brasil) define as águas minerais como águas provenientes de fontes naturais ou artificiais captadas, que possuam composição química ou propriedades físicas ou físico-químicas distintas das águas comuns, com características normalmente de grande variabilidade do PH (ambientalbrasil, 2005). Água Salgada: Á água salgada é toda a água que compõe o oceano, as geleiras e a água salobra que se encontra nos manguesais. Estas águas assumem grande importância sócio-econômica para o Brasil, haja vista a larga extensão de costa marítima que possui e todas as riquezas que ela pode trazer. 5.1 Principais Variáveis Físicas e Químicas da Água As variáveis físicas e químicas da água devem ser conhecidas antes, durante a após o reúso da água quando a finalidade é abastecimento residencial, agrícola, agropecuária, etc.(cetesb, 2005). Sabe-se que o custo é elevado quando se realizam o testes em laboratórios, para finalidades menos nobres as amostras para analise podem ser feitas com maior espaço de tempo, barateando o sistema de reúso. As principais variáveis físicas e químicas da água são: Cor A coloração da água varia de acordo com as subtâncias nela dissolvidas. Assim, quando pura e em grandes volumes é azulada; se contiver muito ferro, é arroxeada. Será negra se for rica em manganês e amarelada se for rica em ácidos húmico e fúlvico, substâncias naturais resultantes da decomposição parcial de compostos orgânicos presentes em folhas, dentre outros substratos. Também os esgotos sanitários se caracterizam por apresentarem predominantemente matéria em estado coloidal, além de diversos efluentes industriais contendo taninos (efluentes de curtumes, por exemplo), anilinas (efluentes de indústrias têxteis, indústrias de

22 22 pigmentos, etc.), lignina e celulose (efluentes de indústrias de celulose e papel, da madeira, etc.). Há também compostos inorgânicos capazes de possuir as propriedades e provocar os efeitos de matéria em estado coloidal. Os principais são os óxidos de ferro e manganês, que são abundantes em diversos tipos de solo. Alguns outros metais presentes em efluentes industriais conferem-lhes cor mas, em geral, íons dissolvidos pouco ou quase nada interferem na passagem da luz Resíduo Total Em saneamento, sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo, após evaporação, secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante um tempo fixado. Em linhas gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são as que definem as diversas frações de sólidos presentes na água (sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis). Os métodos empregados para a determinação de sólidos são gravimétricos (utilizando-se balança analítica ou de precisão). Nos estudos de controle de poluição das águas naturais e principalmente nos estudos de caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais, as determinações dos níveis de concentração das diversas frações de sólidos resultam em um quadro geral da distribuição das partículas com relação ao tamanho (sólidos em suspensão e dissolvidos) e com relação à natureza (fixos ou minerais e voláteis ou orgânicos). No controle operacional de sistemas de tratamento de esgotos, algumas frações de sólidos assumem grande importância. Em processos biológicos aeróbios, como os sistemas de lodos ativados e de lagoas aeradas mecanicamente, bem como em processos anaeróbios, as concentrações de sólidos em suspensão voláteis nos lodos dos reatores tem sido utilizadas para se estimar a concentração de microrganismos decompositores da matéria orgânica.

23 23 Para o recurso hídrico, os sólidos podem causar danos aos peixes e à vida aquática. Eles podem se sedimentar no leito dos rios destruindo organismos que fornecem alimentos, ou também danificar os leitos de desova de peixes. Os sólidos podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo decomposição anaeróbia. Altos teores de sais minerais, particularmente sulfato e cloreto, estão associados à tendência de corrosão em sistemas de distribuição, além de conferir sabor às águas Temperatura Variações de temperatura são parte do regime climático normal, e corpos de água naturais apresentam variações sazonais e diurnas, bem como estratificação vertical. A temperatura superficial é influenciada por fatores tais como latitude, altitude, estação do ano, período do dia, taxa de fluxo e profundidade. A elevação da temperatura em um corpo d'água geralmente é provocada por despejos industriais (indústrias canavieiras, por exemplo) e usinas termoelétricas Turbidez A turbidez de uma amostra de água é o grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la (e esta redução se dá por absorção e espalhamento, uma vez que as partículas que provocam turbidez nas águas são maiores que o comprimento de onda da luz branca). Devido à presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e de detritos orgânicos, algas e bactérias, plâncton em geral, etc. A erosão das margens dos rios em estações chuvosas é um exemplo de fenômeno que resulta em aumento da turbidez das águas e que exigem manobras operacionais, como alterações nas dosagens de coagulantes e auxiliares, nas estações de tratamento de águas. A erosão pode decorrer do mau uso do solo em que se impede a fixação da vegetação. Este exemplo, mostra também o caráter sistêmico da poluição, ocorrendo inter-relações ou transferência de problemas de um ambiente (água, ar ou solo) para outro.

24 24 Os esgotos sanitários e diversos efluentes industriais também provocam elevações na turbidez das águas. Um exemplo típico deste fato ocorre em conseqüência das atividades de mineração, onde os aumentos excessivos de turbidez têm provocado formação de grandes bancos de lodo em rios e alterações no ecossistema aquático. Alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas. Esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a produtividade de peixes. Logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades biológicas aquáticas. Além disso, afeta adversamente os usos doméstico, industrial e recreacional de uma água Demanda Química de Oxigênio (DQO) É a quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria orgânica através de um agente químico. Os valores da DQO normalmente são maiores que os da DBO5,20, sendo o teste realizado num prazo menor. O aumento da concentração de DQO num corpo d'água se deve principalmente a despejos de origem industrial. A DQO é um parâmetro indispensável nos estudos de caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais. A DQO é muito útil quando utilizada conjuntamente com a DBO5,20 para observar a biodegradabilidade de despejos. Sabe-se que o poder de oxidação do dicromato de potássio é maior do que o que resulta mediante a ação de microrganismos, exceto raríssimos casos como hidrocarbonetos aromáticos e piridina. Desta forma os resultados da DQO de uma amostra são superiores aos de DBO5,20. Como na DBO5,20 mede-se apenas a fração biodegradável, quanto mais este valor se aproximar da DQO significa que mais facilmente biodegradável será o efluente

25 Òleos e Graxas Óleos e graxas, de acordo com o procedimento analítico empregado, consiste no conjunto de substâncias que em determinado solvente consegue extrair da amostra e que não se volatiliza durante a evaporação do solvente a 100oC. Estas substâncias, ditas solúveis em n-hexano, compreendem ácidos graxos, gorduras animais, sabões, graxas, óleos vegetais, ceras, óleos minerais, etc. Os óleos e graxas são substâncias orgânicas de origem mineral, vegetal ou animal. Estas substâncias geralmente são hidrocarbonetos, gorduras, ésteres, entre outros Oxigênio Dissolvido (OD) O oxigênio proveniente da atmosfera se dissolve nas águas naturais, devido à diferença de pressão parcial. Este mecanismo é regido pela Lei de Henry, que define a concentração de saturação de um gás na água, em função da temperatura. No caso do oxigênio, considerando-se como constituinte de 21% da atmosfera, pela lei de Dalton, exerce uma pressão de 0,21 atm. Para 20 C, por exemplo, a é igual a 43,9 e, portanto, a concentração de saturação de oxigênio em uma água superficial é igual a 43,9 x 0,21 = 9,2 mg/l Potencial Hidrogeniônico (ph) Por influir em diversos equilíbrios químicos que ocorrem naturalmente ou em processos unitários de tratamento de águas, o ph é um parâmetro importante em muitos estudos no campo do saneamento ambiental. A influência do ph sobre os ecossistemas aquáticos naturais dá-se diretamente devido a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies. Também o efeito indireto é muito importante podendo, determinadas condições de ph contribuírem para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados; outras condições podem exercer efeitos sobre as solubilidades de nutrientes. Desta forma, as restrições de faixas de ph são estabelecidas para as diversas classes de águas naturais, tanto de acordo com a legislação federal (Resolução no 20 do CONAMA,

26 26 de junho de 1986), como pela legislação do Estado de São Paulo (Decreto no 8468/76). Os critérios de proteção à vida aquática fixam o ph entre 6 e Potássio Potássio é encontrado em concentrações baixas nas águas naturais já que rochas que contenham potássio são relativamente resistentes à ações do tempo. Entretanto, sais de potássio são largamente usados na indústria e em fertilizantes para agricultura e entra nas águas doces com descargas industriais e lixiviação das terras agrícolas. Potássio é usualmente encontrado na forma iônica e os sais são altamente solúveis Série de Nitrogênio - (amônia, nitrato, nitrito e nitrogênio orgânico) São diversas as fontes de nitrogênio nas águas naturais. Os esgotos sanitários constituem em geral a principal fonte, lançando nas águas nitrogênio orgânico devido à presença de proteínas e nitrogênio amoniacal, devido à hidrólise sofrida pela uréia na água. Alguns efluentes industriais também concorrem para as descargas de nitrogênio orgânico e amoniacal nas águas, como algumas indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas, farmacêuticas, de conservas alimentícias, matadouros, frigoríficos e curtumes. A atmosfera é outra fonte importante devido a diversos mecanismos: fixação biológica desempenhada por bactérias e algas, que incorporam o nitrogênio atmosférico em seus tecidos, contribuindo para a presença de nitrogênio orgânico nas águas, a fixação química, reação que depende da presença de luz, concorre para as presenças de amônia e nitratos nas águas, as lavagens da atmosfera poluída pelas águas pluviais concorrem para as presenças de partículas contendo nitrogênio orgânico bem como para a dissolução de amônia e nitratos. Nas áreas agrícolas, o escoamento das águas pluviais pelos solos fertilizados também contribui para a presença de diversas formas de nitrogênio. Também nas áreas urbanas, as drenagens de águas pluviais associadas às deficiências do sistema de limpeza pública, constituem fonte difusa de difícil caracterização.

27 27 Os compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos. São tidos como macronutrientes pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido em maior quantidade pelas células vivas. Quando descarregados nas águas naturais conjuntamente com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o enriquecimento do meio tornando-o mais fértil e possibilitam o crescimento em maior extensão dos seres vivos que os utilizam, especialmente as algas, o que é chamado de eutrofização. O controle da eutrofização, através da redução do aporte de nitrogênio é comprometida pela multiplicidade de fontes, algumas muito difíceis de serem controladas como a fixação do nitrogênio atmosférico, por parte de alguns gêneros de algas. Por isso, deve-se investir preferencialmente no controle das fontes de fósforo. Sódio Surfactantes Analiticamente, isto é, de acordo com a metodologia analítica recomendada, detergentes ou surfactantes são definidos como compostos que reagem com o azul de metileno sob certas condições especificadas. Os esgotos sanitários possuem de 3 a 6 mg/l de detergentes. 5.2 Água Doce No nosso planeta, tudo é mantido graças à presença da água, nossas cidades, indústrias e agricultura, além do oxigênio que respiramos, pois cerca de 7% dele se deve às microscópicas algas habitantes dessa enorme massa formada por rios, lagos e oceanos. Há dois mil anos, a população humana mundial correspondia a 3% da população atual, enquanto o volume de água continua o mesmo. Três quartos (3/4) da superfície do nosso planeta são cobertos por água, sendo 97% água salgada e

28 28 apenas 3% corresponde à água doce. A maior parte do percentual total da água doce existente encontra-se sob a forma de gelo nas calotas polares e geleiras, parte é gasosa e parte é liquida, representada pelas fontes subterrâneas e superficiais. Aproximadamente 0,01% desse percentual correspondem aos rios e lagos que são nossas principais formas de abastecimento. PAÍS Tabela 5.1 Recursos Hídricos (ONU, 2004) RECURSOS HÍDRICOS (km3/ano/km2) Brasil 5670 Rússia 3904 China 2880 Canadá 2856 Indonésia 2530 USA 2478 Recentes publicações científicas (Folha de São Paulo, 24/03/06) alertam que o derretimento das geleiras da Groenlândia e da Antártida acelerou nos últimos anos, com o aquecimento do planeta, provocado pelo Efeito estufa. Com base nestes dados os mesmos cientistas prevêem que em pouco menos de cem anos o clima da terra ficará parecido com o clima que havia no planeta há cento e trinta mil anos atrás, quando o nível do mar era mais ou menos, seis metros mais alto. As águas utilizadas para consumo humano e para as atividades sócio-econômicas são retiradas de rios, lagos, represas e aqüíferos, também conhecidos como águas interiores. A partir de 1950, o consumo de água em todo o mundo, triplicou. O consumo médio de água por habitante foi ampliado em cerca de 50%. Para cada mil litros de água utilizado pelo homem representam dez mil litros de água poluída (ONU 1993).

29 29 O desenvolvimento das cidades sem um correto planejamento ambiental resulta em prejuízos significativos para a sociedade. Uma das conseqüências do crescimento urbano foi o acréscimo da poluição doméstica e industrial, criando condições ambientais inadequadas e propiciando o desenvolvimento de doenças, poluição do ar e sonora, aumento da temperatura, contaminação da água subterrânea, entre outros problemas. A qualidade das águas urbanas é comprometida, atualmente, por vários fatores como: poluição doméstica e industrial, provocando o aumento de sedimentos e material sólido, bem como a contaminação de mananciais e de águas subterrâneas. No Brasil mais de 90% dos esgotos domésticos e cerca de 70% dos efluentes industriais não tratados são lançados nos corpos d água. Dentro das águas doces temos as água residuais ou residuárias que são todas ás águas descartadas que resultam da utilização de diversos processos. As águas residuais transportam uma quantidade apreciável de materiais poluentes(ana). Como exemplo dessas águas temos: Águas provenientes de canteiros de obras; Limpeza de ferramentas; Banhos; Lavagem de pavimentos domésticos e industriais e outros. Muitos destes resíduos têm origem nas residências onde, por falta de instrução e conhecimento das conseqüências de tais ações, jogam-se para o vaso sanitário objetos como: roupas, cotonetes, preservativos, absorventes, papel higiênico, etc. Estes resíduos, devido às suas características, são extremamente difíceis de capturar nas grades e, conseqüentemente, passam para as lagoas, prejudicando o processo de tratamento Principais Leis Sobre o Uso da Água

30 30 Em 10 de julho de 1934 foi publicado o primeiro Decreto n , que aprovou o Código de Águas Brasileiro, que embora a prioridade fosse para a energia elétrica, começou um trabalho de mudança de conceitos referentes ao uso e à propriedade da água. Esse Código de Águas Brasileiro dispõe sobre sua classificação e utilização, bem como sobre o aproveitamento do potencial hidráulico, fixando as respectivas limitações administrativas de interesse público. Segundo o Código aprovado em 1934, as águas brasileiras são definidas como águas públicas. No entanto o Supremo Tribunal Federal, por meio do acórdão de , no agravo da petição Nº , reconheceu a propriedade particular sobre as nascentes de águas. Permanecendo fiel a seus princípios de valorização e valoração da água, encontram-se no Código de 34 os primeiros dispositivos legais que vem possibilitar que na atualidade o Brasil trabalhe com instrumentos de gestão que possibilitam a cobrança pelo uso da água, dos quais se destacam: Do Aproveitamento das águas: (Artigo 36 - Parágrafo 2º) "o uso comum das águas pode ser gratuito ou retribuído, conforme as leis e regulamentos da circunscrição administrativa a que pertencem Da Derivação das águas: (Artigo 43) "As águas públicas não podem ser derivadas para as aplicações da agricultura, da indústria e da higiene, sem a existência de concessão administrativa, no caso de utilidade e, não se verificando, de autorização administrativa, que será dispensada, todavia, na hipótese de derivações insignificantes. (Artigo139) "O aproveitamento industrial das quedas de água e outras fontes de energia hidráulica, quer do domínio público quer do domínio particular, far-se-á pelo regime de autorizações e concessões instituídos neste Código. Posteriormente, este procedimento evolui para o sistema de outorga e licenciamento ambiental integrado.

31 31 Da Fiscalização: (Artigo 178) "No desempenho das atribuições que lhe são conferidas, o Serviço de Águas do Departamento Nacional da Produção Mineral, com aprovação prévia do Ministro da Agricultura, regulamentará e fiscalizará o serviço de produção, transmissão, transformação e distribuição da energia hidroelétrica.. Ainda nesta lei aparecem os primeiros dispositivos legais que vêm a possibilitar, á cobrança pelo uso da água. Cobrança esta que já é feita há muitos anos. Com as mudanças sócio econômicas do país e do estado, a aplicação do Código de Águas possibilitou alterações no modelo de administração pública e de novas normas legais. A seguir, relacionam-se os mais expressivos diplomas legais, decorrentes do Código de Águas Brasileiro: Código de águas minerais, que classificou e disciplinou o uso das águas minerais; Constituição Federal de 1988, que permitiu aos Estados e à União criar seus sistemas de gestão; Política Nacional de Águas (Lei N.o 9.433/97); Legislações Estaduais de Gestão de Águas; Criação da ANA - Agência Nacional de Águas. Princípios básicos das legislações de recursos hídricos estadual e federal Em 30 de dezembro de 1991, o Estado de São Paulo institui a Política Estadual de Recursos Hídricos e o Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos Hídricos por meio da Lei Estadual N.o Os princípios básicos deste sistema estão ancorados na: Descentralização; Integração; Participação; Unidade gestora deve ser a bacia hidrográfica;

32 32 Reconhecimento do valor econômico da água; Em janeiro de 1997, a União estabelece a sua política e o seu sistema de gestão de recursos hídricos, aprovados por meio da Lei N.o 9.433/97. A promulgação desta lei vem consolidar um avanço na valoração e valorização da água, quando, por meio de seu artigo 1.o, incisos I e II, determina que: "a água é um bem de domínio público e dotado de valor econômico". Os princípios básicos são comuns à lei estadual paulista, sendo seus instrumentos de gestão: Plano de recursos hídricos; Outorga de direito de usos das águas; Cobrança pelo uso da água; Enquadramento dos corpos d'água; Sistemas de informações sobre recursos hídricos; Inspirado no modelo francês, a legislação brasileira sobre recursos hídricos é um modelo ambicioso de gestão do uso dos rios e, de acordo com esta Lei, as decisões sobre os usos dos rios em todo o País serão tomadas pelos Comitês de Bacias Hidrográficas, que são constituídos por representantes da sociedade civil (1/3), do estado (1/3) e dos municípios (1/3). A criação da Agência Nacional de Águas (ANA), em julho de 2000, tem como missão básica a implantação do sistema nacional de recursos hídricos. A ANA possui participação na execução da Política Nacional de Recursos Hídricos, apoiando os Conselhos Nacional e Estadual de Recursos Hídricos, bem como os respectivos Comitês de Bacias Hidrográficas, no sentido de fornecer subsídio técnico na implantação desta política. A ANA também estará implantando, em conjunto com os Estados, os Comitês de Bacias Hidrográficas, com suas respectivas Agências de Bacia.

33 33 Para uso legal no Brasil se utilizam alguns índices que apontam a qualidade da água em questão. O IPMCA - Índice de parâmetros mínimos para a preservação da vida aquática, é um dos mais utilizados. O IPMCA é composto por dois grupos de parâmetros: Grupo de substâncias tóxicas (cobre, zinco, chumbo, cromo, mercúrio, níquel, cádmio, surfactantes e fenóis). Neste grupo foram incluídos os parâmetros que são atualmente avaliados pela Rede de Monitoramento de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo, e que identificam o nível de contaminação por substâncias potencialmente danosas às comunidades aquáticas. Poderão ser incluídos novos parâmetros que venham a ser considerados importantes para a avaliação da qualidade das águas, mesmo em nível regional. Grupo de parâmetros essenciais (oxigênio dissolvido, ph e toxicidade). Para cada parâmetro incluído no IPMCA são estabelecidos três diferentes níveis de qualidade, com ponderações numéricas de 1 a 3 (a seguir), e que correspondem a padrões de qualidade de água estabelecidos pela Resolução CONAMA 20/86, e padrões preconizados pelas legislações americana (USEPA, 1991) e francesa (Code Permanent: Environnement et Nuisances, 1986), as quais estabelecem limites máximos permissíveis de substâncias químicas na água, com o propósito de evitar efeitos de toxicidade crônica e aguda à biota aquática. Estes parâmetros são a base para a elaboração de um cálculo matemático afim de apontar um determinado valor comparativo a diversas situações A propriedade das Águas e sua Outorga de Uso e Reúso O objetivo do regime de outorga de direito de uso de recursos hídricos é assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água.

34 34 O usuário, com a implantação do reúso direto no processo produtivo, fica dispensado da autorização do poder público, para o reúso da água. Essa é a importância da outorga para o reúso de água. As águas existentes em território brasileiro são consideradas pela Constituição de 1988 como bens públicos da União ou dos Estados. São águas de domínio da União: Os lagos, rios e quaisquer correntes de água em terrenos de seu domínio; Águas que banhem mais de um Estado da Federação brasileira; As águas que se estendem a território estrangeiro; As águas provenientes de território estrangeiro; As águas potenciais de geração de energia hidráulica; A utilização dessas águas depende da emissão da outorga por parte do Poder Executivo Federal, podendo a União delegá-la aos Estados ou Distrito Federal. No Estado de São Paulo, a outorga dos recursos hídricos é regulamentada pela portaria 717/96 do DAEE. São águas de domínio do Estado-membro da Federação (conforme Artigo 26.I da mesma lei): As águas superficiais; As águas subterrâneas; As águas fluentes, que são os cursos d água em geral, córregos, riachos e rios; As águas emergentes, que são as nascentes, fontes ou olhos d água; As águas em depósito, encontradas em lagos, represas, reservatórios, açudes e outros corpos d água, ressalvadass as decorrentes de obras da União. Outorga é o direito de uso dos recursos hídricos, isto é, o ato que concede ao interessado a possibilidade de explorar os recursos hídricos na forma e sob as

35 35 condições previstas em lei. A concessão da licença é para vigorar sempre que atendidas todas as premissas durante sua operação. Casos em que há necessidade de outorga : Derivação ou captação de parcela da água existente em um corpo de água para consumo final, inclusive abastecimento público, ou insumo de processo produtivo; Extração de água de aqüífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo; Lançamento em corpo de água de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição final (um outo caso não previsto na legislação em que a outorga é imprescindível seria o da dissipação da energia térmica através de lançamento em corpos de água); Aproveitamento dos potenciais hidrelétricos; Outros usos que alternem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo de água. Casos em que a outorga não se faz necessário são os de lançamentos ou acumulações insignificantes de água (Lei nº9433/97, art. 12). O direito de outorga poderá ser suspenso caso o outorgado não cumpra algum termo da outorga, não a use por três anos consecutivos ou em casos de calamidade pública onde a necessidade pode suspender a outorga A Cobrança Pelo Uso da Água Hoje ainda não há cobrança pela água por parte do Estado ou União no que diz respeito a sua captação, seja de poço (subterrâneas) ou de águas superficiais (rios e lagos). A cobrança de água por parte das Concessionárias se refere ao tratamento e transporte que ela recebe até chegar às residências. A Concessionária não paga a água que ela capta das represas, reservatórios, lagoas e rios. Esta cobrança deverá começar a ser feita em poucos anos, os donos

36 36 ou responsáveis desta água que são os Estados e a União (depende do caso), já discutem há algum tempo sobre esta cobrança e hoje um dos empecilhos para se iniciar estas cobranças é a forma a ser cobrada. Não só as concessionárias passarão a pagar e sim todos os outorgados que captem de alguma forma a água ou despejem efluentes em cursos de água, lagoas, etc. A cobrança pelo uso da água incentivará, de um lado, uma captação cada vez menor e de outro, o reaproveitamento dos efluentes no processo produtivo interno ou para reúso de terceiros. Dentre os principais objetivos da União e dos Estados ao fazer a cobrança pela água temos: Obter recursos financeiros para o financiamento de programas e intervenções contemplados nos planos de recursos hídricos; Dar ao usuário detentor da outorga ou não o real valor da água; Afirmar, na prática, que a água é um bem econômico; Incentivar a racionalização e o reúso dos efluentes, afim de diminuir a sua demanda ; Uma questão importante é determinar quais os critérios utilizados para o cálculo do valor a ser cobrado. As hipóteses de outorga têm por base duas situações concretas: a captação, superficial ou subterrânea, e o lançamento de esgotos ou efluentes para sua diluição, transporte ou destinação final. Assim é possível que a cobrança pelo uso da água se dê em dois momentos, na captação e no lançamento. No caso da captação, o sistema de cobrança é mais simples pois pode ser feito apenas por relação entre quantidade captada e sua variação. No lançamento, deve ser considerado o volume lançado (e sua variação) e as características físicoquímicas e biológicas. É justamente aqui que aparece um grande problema pois a forma de determinação destes parâmetros envolvem muitas variáveis e interesses dos grandes lançadores de efluentes.

37 O REÚSO DA ÁGUA Reutilizar a água, como o próprio nome já diz significa utilizar um mesmo volume de água para dois ou mais processos. Isto pode ocorrer dentro de uma indústria, edifício, canteiros de obra, usinas de asfalto e concreto ou pode ser feito pelo governo para fins comunitários. A reutilização de água pode direta ou indireta, decorrentes de ações planejadas ou não: Reúso indireto não planejado da água: ocorre quando a água, utilizada em alguma atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada. Caminhando até o ponto de captação para o novo usuário, a mesma está sujeita às ações naturais do ciclo hidrológico (diluição, autodepuração). Reúso indireto planejado da água: ocorre quando os efluentes, depois de tratados, são descarregados de forma planejada nos corpos de águas superficiais ou subterrâneas, para serem utilizadas a jusante, de maneira controlada, no atendimento de algum uso benéfico. O reuso indireto planejado da água pressupõe que exista também um controle sobre as eventuais novas descargas de efluentes no caminho, garantindo assim que o efluente tratado estará sujeito apenas a misturas com outros efluentes que também atendam ao requisito de qualidade do reúso objetivado.

38 38 Reúso direto planejado das águas: ocorre quando os efluentes, após tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reúso, não sendo descarregados no meio ambiente. É o caso com maior ocorrência, destinando-se a uso em indústria ou irrigação. Dessa forma, grandes volumes de água potável podem ser poupados pelo reúso, quando se utiliza água de qualidade inferior (geralmente efluentes pós-tratados) para atendimento das finalidades menos nobres a que a água seja aplicada. Um ponto importante é que as indústrias e fazendas que usam deste tipo de água buscam a alternativa do reúso da água para baixar custos e geralmente aproveitam também às águas de chuva para tornar o negócio mais viável, haja vista que projetos de reúso quando apresentados em empresas dos mais variados ramos, buscam uma recompensa financeira para justificar o investimento inicial. A imagem de preservadora do meio ambiente com certeza não é o que mais preocupa as indústrias, por outro lado, qualquer custo adicional a um produto devido ao alto custo da água, será repassado ao consumidor final. O organograma descreve algumas aplicações de reuso, seu tipo de contaminação relacionado ao seu possível reuso (Ilustração 5.2).

39 39 ESGOTOS DOMÉSTICOS TIPOS DE REUSO ESGOTOS INDUSTRIAIS URBANO RECREAÇÃO AQUICULTURA AGRICULTURA INDUSTRIAL NÃO POTÁVEL POTÁVEL RECARGA DE AQUÍFEROS PROCESSOS OUTROS NATAÇÃO ESQUI AQUÁTICO, CANOAGEM, ETC. PESCA DESSEDENTAÇÃ O DE ANIMAIS POMARES E VINHAS FORRAGENS, FIBRAS E GRÃOS. CULTURAS INGERIDAS APÓS PROCESSAMENTO CULTURAS INGERIDAS CRUAS Ilustração 5.2 Fluxograma de Tipos de Reúso. (DAEE, 2000) Benefícios gerados ao fazer o reúso da água. Benefícios Ambientais: Redução do lançamento de efluentes industriais em cursos d água, possibilitando melhorar a qualidade das águas interiores das regiões mais industrializadas do Estado de São Paulo; Redução da captação de águas superficiais e subterrâneas, possibilitando uma situação ecológica mais equilibrada; Aumento da disponibilidade de água para usos mais exigentes, como abastecimento público, hospitalar, etc. Benefícios Econômicos:

40 40 Conformidade ambiental em relação a padrões e normas ambientais estabelecidos, possibilitando melhor inserção dos produtos brasileiros nos mercados internacionais; Mudanças nos padrões de produção e consumo; Redução dos custos de produção; Aumento da competitividade do setor; Habilitação para receber incentivos e coeficientes redutores dos fatores da cobrança pelo uso da água. Benefícios Sociais: Ampliação da oportunidade de negócios para as empresas fornecedoras de serviços e equipamentos, e em toda a cadeia produtiva; Ampliação na geração de empregos diretos e indiretos; Melhoria da imagem do setor produtivo junto à sociedade, com reconhecimento de empresas socialmente responsáveis O Reúso das Águas de Chuva Uma pesquisa da Universidade da Malásia deixou claro que após o início da chuva, somente as primeiras águas carreiam ácidos, microorganismos, e outros poluentes atmosféricos, sendo que normalmente pouco tempo após, a mesma já adquire características de água destilada, que pode ser coletada em reservatórios fechados. Para uso humano, deve sofrer filtração e cloração, o que pode ser feito com equipamento barato e simplíssimo, tipo Clorador Embrapa ou Clorador tipo Venturi automático.

41 41 A água de chuva sofre uma destilação natural muito eficiente e gratuita. Esta utilização é especialmente indicada para o ambiente rural, chácaras, condomínios, construção civil, entre outros. A pouca quantidade consumida e o custo relativamente baixo da água nas cidades, pelo menos para residências, inviabiliza qualquer aproveitamento econômico da água de chuva para beber ou outros fins mais nobres como, banho e limpeza de alimentos. Já para Indústrias, onde o consumo é muito grande e a água é bem mais cara, se torna viável economicamente esse uso. Devemos levar em conta ainda, que normalmente a água demandada para alguns processos industriais (e são estes que mais a utilizam) não precisam ser tratadas da mesma maneira do que se fosse ser utilizada para residências e edifícios. Para a construção civil há diversos locais onde podemos utilizar a água da chuva, como exemplo temos: Confecção de argamassas; Lavagem de canteiros de obra; Molhar peças de concreto durante a cura da argamassa; Limpeza dos pneus dos veículos que ao sair do canteiro de obras podem sujar as vias da cidade; Umectação de materiais finos estocados a céu aberto no próprio canteiro de obras, em usinas de Concreto ou em pedreiras ; Outros exemplos de formas de captação e armazenamento de água de chuva são as Cisternas. No Semi Árido Nordestino há sistemas onde a construção de cisternas é fundamental para obtenção de água de beber para seus habitantes, e estas funcionam através do captação das águas de chuva Tratamentos Básicos para Reúso da Água

42 42 Ao se adotar um sistema de reúso da água gerado em determinado ponto da obra/usina de Concreto o mesmo deve conter capacidade de tratar a água parcialmente (de acordo com a necessidade). Abaixo seguem alguns tipos de tratamentos aplicados para diversos tipos de reúso. Decantadores e Separadores de Água/Óleo: O tratamento de água mais utilizado na Construção Civil para o reúso, é feito através de decantadores separadores de óleos e graxas. Para dimensionar a quantidade e o volume de cada caixa de decantação, devemos saber o volume descartado e o tamanho do reservatório destinado apenas á água de reúso. Para transportar essa água proveniente de algum processo primário, utilizam-se canaletas a céu aberto, separando os tipos de água ao levarmos a mesma até o seu tratamento, isto é, se no seu primeiro uso ela foi contaminada com óleos e graxas, devemos levá-la até um separador água-óleo, ver ilustração ilustrativa separador água/óleo (Alpina Ambiental, 2004). Ilustração 5.3 Caixa separadora de óleo. (Alpina Ambiental, 2004)

43 43 Para outros casos comuns à Construção civil, quando a água é poluída em grande parte apenas por materiais finos provenientes da poeira de pedras e areia, o sistema mais utilizado é o de passar a água por caixas de decantação e pelo menos uma caixa de separador água-óleo para garantia do bom funcionamento do sistema. Um dos maiores empecilhos à adoção do reúso são justamente as garantias de que a água tratada irá sempre atender às especificações a que é destinada, pois o acompanhamento deste sistema exige muita atenção. Caso a água tratada chegue em más condições, ela pode comprometer a qualidade dos produtos confeccionados. Filtros: Uma maneira de tratamento são os Filtros, adotados em quase todos os sistemas de tratamento. O filtro consiste na passagem do efluente através de leito de material granular para remoção de sólidos, o que exige eventuais lavagens com água em contra - corrente para remoção do material retido. É um processo chave na produção de efluente de alta qualidade, combinando mecanismos físicos e químicos de remoção de sólidos, sendo por isso normalmente usado como uma etapa final, para seu reúso ou destino final. Este processo é fundamental dentro de um processo de tratamento de efluentes. A filtração originalmente foi desenvolvida como um processo unitário para ser empregado na potabilização da água, revelando-se bastante efetivo na remoção de material em suspensão e outros constituintes que normalmente tornam a água de difícil reúso, isto é, o seu reúso só poderá ser realizado mediante uma demanda pouco exigente, no que diz respeito à qualidade. A eficiência da filtração depende, fundamentalmente, do tamanho e da resistência dos flocos formados nos processos que a precedem. Influenciam também os diversos tamanhos de britas ou areias que podem compor este sistema de filtro, assim como as características do material a ser retido. Podemos classificar os filtros de várias formas, dentre elas: Relativo ao sentido do fluxo: ascendente, descendente, duplo sentido, fluxo radical e fluxo horizontal; Composição do filtro: pedras, areias, tecidos, etc.